基于克尔效应的光子晶体功能器件

发布时间：2023-10-18 19:43

　　光子相对于电子具有传输速度快、能耗低、信息容量高、抗干扰能力强、能在自由空间中传输等优势。光子晶体是具有光子带隙的人造周期性电介质结构,因具有良好的控光能力而在全光功能器件上得以广泛的应用。全光二极管有着与电子二极管类似的单向传输功能,但全光二极管的传输速率、信噪比、抗干扰能力都远高于电子二极管。在全光通信中必然会用到交换机,它需要控制每个端口的信号通断,所以需要可控制多个输出端口自由开关的器件来实现这一功能,而全光可调分束器可满足这一需求。本文研究了基于克尔效应的光子晶体全光二极管和基于非线性谐振腔的三输出通道可调光子晶体分束器这两种功能器件,在未来的全光集成和全光通信中将具有一定的应用价值。基于克尔效应,我们设计了一种基于侧边耦合椭圆微腔的光子晶体全光二极管。所提出结构由一个W1型波导、一个非对称点缺陷、一个侧边耦合椭圆微腔以及一个反射柱所构成。泵浦光与信号光沿着W1型波导同向输入,通过改变泵浦光强达到单向传输的目的。所提出结构的工作波长为1550.47 nm,泵浦光工作波长为637.00nm。该结构所能达到最高前向传输透过率为-1.13 dB,最低反向截止透过率为-57.65 d...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    第一节 选题背景及意义
    第二节 光子晶体简介
    第三节 光子晶体功能器件分类与介绍
    第四节 本文主要工作内容及创新点
第二章 光子晶体的理论计算与实验制备方法
    第一节 光子晶体的理论计算方法
        一、平面波展开法
        二、时域有限差分方法
    第二节 光子晶体样品的实验制备方法
    第三节 本章小结
第三章 基于克尔效应的高性能光子晶体全光二极管
    第一节 光子晶体全光二极管的特性及研究近况
    第二节 二维光子晶体全光二极管的结构设计与优化
    第三节 二维光子晶体全光二极管的性能分析
    第四节 本章小结
第四章 基于非线性谐振腔的三输出通道光子晶体分束器
    第一节 光子晶体分束器的类型及其特性
    第二节 二维光子晶体分束器的结构设计
    第三节 二维光子晶体分束器的性能分析
    第四节 本章小结
总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文目录



本文编号：3855074